للنباتات أيضا أذن موسيقية .. دراسة تكشف مفاجآت
نيسان ـ نشر في 2024-10-08 الساعة 10:20
x
نيسان ـ تخيل أن تكون للنباتات أذن موسيقية.. هذا ما كشفه باحثون أستراليون، إذ رأوا عبر دراسة جديدة أن تشغيل صوت رتيب يحفز نشاط فطريات التربة المجهرية التي تساهم في تعزيز نمو النباتات.
وفي دراسة نشرها فريق من الباحثين من جامعة فلندرز في جنوب أستراليا، في "رسائل علم الأحياء " "Biology Letters" التابعة للجمعية الملكية البريطانية قبل أيام قيم العلماء تأثير التحفيز الصوتي.
واستنادا إلى عمل سابق حول تعرض بكتيريا الإشريكية القولونية E. Coli للموجات الصوتية، أراد علماء الأحياء هؤلاء تقييم تأثير التحفيز الصوتي على معدل نمو وإنتاج الجراثيم لبكتيريا Trichoderma harzianum.
وغالبا ما يُستخدم هذا الفطر المجهري في الزراعة العضوية لقدرته على حماية النباتات من مسببات الأمراض وتحسين استخدام العناصر الغذائية وتعزيز النمو.
ضجيج أبيض
ولإجراء تجربتهم، عمد الباحثون إلى بناء وتركيب غرف معقمة لتخفيف الصوت، حيث وضعوا أطباق بيتري (وهي عبارة عن أوعية أسطوانية غير عميقة، مصنوعة من الزجاج أو البلاستيك، ومزوَّدة بغطاء. يستعملها علماء الأحياء لاستنبات الخلايا، كالبكتريا والفُطْريات) ينمو فيها الفطر.
ثم بثوا في إحدى هذه الغرف "Tinnitus Flosser Masker at 8kHz"، وهو أحد مقاطع الفيديو العديدة للضوضاء البيضاء المتوفرة على يوتيوب والتي من المفترض أن تخفف من طنين الأذن أو تساعد الأطفال على النوم.
وقال جيك روبنسون، أحد المشاركين في الدراسة، لوكالة فرانس برس "إنه يشبه صوت جهاز راديو قديم بين محطتين"، مضيفا "لقد اخترنا هذه الرتابة لأسباب تجريبية"، ولكن "من الممكن أن يكون المشهد الصوتي الأكثر تنوعا أو طبيعية أكثر فعالية. وهذا يتطلب المزيد من البحوث".
وقد تم تعريض أطباق بيتري لهذا البث الصوتي بمستوى 80 ديسيبل لمدة ثلاثين دقيقة يوميا، ثم بعد خمسة أيام، كانت معدلات نمو وتبويض الفطريات المعرضة للتحفيز الصوتي أعلى من تلك الموجودة في العينات الموضوعة في الغرف التي لا تحتوي على مشهد صوتي.
فرضيات محتملة
فيما طرح الباحثون آليات عدة محتملة لتفسير هذه النتائج، ومن بين الفرضيات، يمكن أن يكون ذلك عائدا إلى التأثير الكهروضغطي، والذي من خلاله يتحول الضغط الميكانيكي (موجة صوتية في هذه الحالة) إلى شحنة كهربائية. يمكن لهذه الظواهر أن تؤثر على العمليات الخلوية والجزيئية في الكائنات الحية، كما لوحظ بالفعل بالنسبة للببتيدات والأحماض الأمينية والبروتينات والفيروسات.
بينما اعتمدت فرضية أخرى على المستقبلات الميكانيكية الموجودة في الفطريات على أغشيتها، وهي مماثلة لتلك الموجودة بالآلاف في جلد الإنسان والتي تلعب دورا في حاسة اللمس، ما يؤثر على كيفية تفاعلنا مع الضغط أو الاهتزاز.
وفي السياق أوضح روبنسون "من الممكن أن الموجات الصوتية تحفز هذه المستقبلات الميكانيكية في الفطريات، ثم تؤدي إلى سلسلة من الأحداث البيوكيميائية التي تعمل على تشغيل أو إيقاف جينات معينة - على سبيل المثال، الجينات المسؤولة عن النمو".
كما أضاف عالم الأحياء أن "أبحاثنا الأولية تشير إلى أن الفطريات تستجيب للصوت، لكننا لا نعرف حتى الآن ما إذا كان هذا يفيد النباتات، لذا ستكون هذه المرحلة التالية".
وخلص إلى القول "هل يمكننا التأثير على التربة أو المجتمعات الميكروبية النباتية ككل؟ هل يمكننا تسريع عملية استعادة التربة من خلال تحفيز الأرض بالمحفزات الصوتية الطبيعية؟ ما هو التأثير الذي قد يحدثه ذلك على حيوانات التربة؟ هناك أسئلة مهمة عدة تشغلنا".
وكالات
وفي دراسة نشرها فريق من الباحثين من جامعة فلندرز في جنوب أستراليا، في "رسائل علم الأحياء " "Biology Letters" التابعة للجمعية الملكية البريطانية قبل أيام قيم العلماء تأثير التحفيز الصوتي.
واستنادا إلى عمل سابق حول تعرض بكتيريا الإشريكية القولونية E. Coli للموجات الصوتية، أراد علماء الأحياء هؤلاء تقييم تأثير التحفيز الصوتي على معدل نمو وإنتاج الجراثيم لبكتيريا Trichoderma harzianum.
وغالبا ما يُستخدم هذا الفطر المجهري في الزراعة العضوية لقدرته على حماية النباتات من مسببات الأمراض وتحسين استخدام العناصر الغذائية وتعزيز النمو.
ضجيج أبيض
ولإجراء تجربتهم، عمد الباحثون إلى بناء وتركيب غرف معقمة لتخفيف الصوت، حيث وضعوا أطباق بيتري (وهي عبارة عن أوعية أسطوانية غير عميقة، مصنوعة من الزجاج أو البلاستيك، ومزوَّدة بغطاء. يستعملها علماء الأحياء لاستنبات الخلايا، كالبكتريا والفُطْريات) ينمو فيها الفطر.
ثم بثوا في إحدى هذه الغرف "Tinnitus Flosser Masker at 8kHz"، وهو أحد مقاطع الفيديو العديدة للضوضاء البيضاء المتوفرة على يوتيوب والتي من المفترض أن تخفف من طنين الأذن أو تساعد الأطفال على النوم.
وقال جيك روبنسون، أحد المشاركين في الدراسة، لوكالة فرانس برس "إنه يشبه صوت جهاز راديو قديم بين محطتين"، مضيفا "لقد اخترنا هذه الرتابة لأسباب تجريبية"، ولكن "من الممكن أن يكون المشهد الصوتي الأكثر تنوعا أو طبيعية أكثر فعالية. وهذا يتطلب المزيد من البحوث".
وقد تم تعريض أطباق بيتري لهذا البث الصوتي بمستوى 80 ديسيبل لمدة ثلاثين دقيقة يوميا، ثم بعد خمسة أيام، كانت معدلات نمو وتبويض الفطريات المعرضة للتحفيز الصوتي أعلى من تلك الموجودة في العينات الموضوعة في الغرف التي لا تحتوي على مشهد صوتي.
فرضيات محتملة
فيما طرح الباحثون آليات عدة محتملة لتفسير هذه النتائج، ومن بين الفرضيات، يمكن أن يكون ذلك عائدا إلى التأثير الكهروضغطي، والذي من خلاله يتحول الضغط الميكانيكي (موجة صوتية في هذه الحالة) إلى شحنة كهربائية. يمكن لهذه الظواهر أن تؤثر على العمليات الخلوية والجزيئية في الكائنات الحية، كما لوحظ بالفعل بالنسبة للببتيدات والأحماض الأمينية والبروتينات والفيروسات.
بينما اعتمدت فرضية أخرى على المستقبلات الميكانيكية الموجودة في الفطريات على أغشيتها، وهي مماثلة لتلك الموجودة بالآلاف في جلد الإنسان والتي تلعب دورا في حاسة اللمس، ما يؤثر على كيفية تفاعلنا مع الضغط أو الاهتزاز.
وفي السياق أوضح روبنسون "من الممكن أن الموجات الصوتية تحفز هذه المستقبلات الميكانيكية في الفطريات، ثم تؤدي إلى سلسلة من الأحداث البيوكيميائية التي تعمل على تشغيل أو إيقاف جينات معينة - على سبيل المثال، الجينات المسؤولة عن النمو".
كما أضاف عالم الأحياء أن "أبحاثنا الأولية تشير إلى أن الفطريات تستجيب للصوت، لكننا لا نعرف حتى الآن ما إذا كان هذا يفيد النباتات، لذا ستكون هذه المرحلة التالية".
وخلص إلى القول "هل يمكننا التأثير على التربة أو المجتمعات الميكروبية النباتية ككل؟ هل يمكننا تسريع عملية استعادة التربة من خلال تحفيز الأرض بالمحفزات الصوتية الطبيعية؟ ما هو التأثير الذي قد يحدثه ذلك على حيوانات التربة؟ هناك أسئلة مهمة عدة تشغلنا".
وكالات
